Faktor nan Mempengaruhi Aktivitas Enzim

Ilmu pengetahuan mengidentifikasi aktivitas enzim dalam tubuh makhluk hayati sebagai senyawa organik dengan fungsi katalis nan dihasilkan sel dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja atau aktivitas enzim berlangsung di dalam sel dan hanya sebagian kecil nan bekerja di luar sel.

Enzim menekan energi aktivasi dengan mengatalisasi reaksi dan meningkatkan kecepatan proses metabolisme. Bayangkan, reaksi fosfat dekarboksilase, jika tak dikatalisasi oleh enzim orotidina 5, memerlukan waktu 78 juta tahun buat mengubah 50% substrat menjadi produk. Namun, dengan adanya enzim tersebut, proses hanya berlangsung 25 milidetik.

Enzim nan bekerja di dalam sel disebut enzim intraseluler, misalnya enzim katalase nan berfungsi memecah senyawa-senyawa berbahaya. Sementara enzim nan bekerja di luar sel, disebut enzim ekstraseluler. Enzim-enzim tersebut mengendalikan reaksi biokimia, seperti respirasi, pertumbuhan, perkecambahan, fotosintesis, pencernaan, dan lain-lain.

Ada beberapa jenis enzim nan dikenal, di antaranya sebagai berikut.

Hidrolase ialah enzim nan memerlukan donasi air dalam proses menguraikan zat. Enzim ini dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis.

1. Karbohidrase ialah enzim nan menguraikan karbohidrat, misalnya:
1. enzim amilase nan menguraikan amilum menjadi maltose,
2. enzim maltase nan menguraikan maltosa menjadi glukosa,
3. enzim ukrase nan mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa,
4. enzim laktase nan mengubah laktase menjadi glukosa dan galaktosa,
5. enzim selulase nan menguraikan selulosa menjadi selobiosa, dan
6. enzim pektinase nan menguraikan pektin menjadi asam-pektin.
2. Esterase ialah golongan enzim nan berfungsi memecah ester:
1. enzim lipase nan menguraikan lemak menjadi asam lemak, dan
2. enzim fosfatase nan menguraikan ester menjadi asam fosfat.
3. Protease ialah enzim nan berfungsi menguraikan protein, misalnya:
1. enzim peptidase nan menguraikan peptida menjadi asam amino,
2. enzim gelatinase nan berfungsi menguraikan gelatin, dan
3. enzim renin nan berfungsi menguraikan kasein susu.

Oksidase dan reduktase ialah enzim nan berperan aktif membantu proses oksidasi dan reduksi. Enzim ini dapat dikelompokkan menjadi dua.

1. Dehidrogenase ialah enzim nan mengubah zat-zat organik menjadi hasil-hasil oksidasi.
2. Katalase ialah enzim nan menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.

Desmolase ialah enzim nan memutuskan ikatan C-C, C-N, dan bisa dikelompokkan menjadi dua.

1. Karboksilase, ialah enzim nan mengubah asam piruyat menjadi asetaldehida.
2. Transaminase ialah enzim nan mengubah amine menjadi asam amino.

Untuk mencapai keadaan transisi dan berubah menjadi produk, substrat memerlukan tenaga nan sangat besar. Tanpa campur tangan enzim, proses tersebut memakan waktu nan sangat lama. Enzim menangkap substrat dan menekan energi aktivasi sehingga mempercepat reaksi kimia dalam sel.

Dalam aktivitas enzim, enzim menciptakan lingkungan dengan transisi terstabilisasi, terdistribusi muatan berlawanan, membentuk lintasan alternatif, dan menggiring substrat pada orientasi nan tepat buat bereaksi.

Untuk mencapai aktivitas enzim nan optimal, beberapa enzim bekerja sendiri dan sebagian lagi memerlukan komponen tambahan berupa molekul nonprotein nan disebut kofaktor. Bentuknya dapat berupa gugus prostetik nan mengikat kuat atau berupa koenzim melepaskan diri saat reaksi kimia terjadi.

Dalam satu detik, melakukan reaksi hingga jutaan kali supaya dapat menjalankan fungsinya dengan baik. Reaksi tersebut dipengaruhi oleh temperatur, asam basa, kadar garam, dan inhibitor, yaitu senyawa kompetitif nan menghalangi pengikatan substrat oleh enzim.

Aktivitas enzim di dalam tubuh makhluk hayati dikontrol sel dengan cara sebagai berikut.

1. Aktivitas enzim berupa produksi enzim dikontrol berkaitan dengan respon sel terhadap lingkungan, dengan cara transkripsi dan translasi gen enzim, dan bentuk regulasinya disebut induksi atau inhibisi. Pada kasus penggunaan penisilin sebagai antibiotik, enzim beta-laktamase menginduksi hidrolis cincin beta-laktam pada penisilin dan membuat bakteri resistan terhadap penisilin.
2. Membuat lintasan metabolisme beragan dalam kompartemen sel nan berbeda dapat mengkompartemenkan enzim. Misalnya, lintasan beragam pada sitosol, retikulum endoplasma, dan aparat golgi, sekelompok enzim lainnya dalam mensintesis asam lemak.
3. Inhibitor dan aktivator meregulasi enzim dengan prosedur umpan balik buat efisiensi dalam alokasi zat dan energi dan menghindari pembuaran produk secara berlebihan.
4. Aktivitas enzim berupa regulasi enzim juga bisa dilakukan melalui modifikasi pascatranslasional, meliputi fosforilasi, miristoilasi, dan glikosilasi. Contohnya, polipeptida nan melakukan pembelahan rantai.
5. Regulasi juga dipengaruhi oleh beberapa enzim nan teraktivasi saat beradap di lingkungan lain.

Kontrol aktivitas enzim tersebut diperlukan buat menjaga homeostasis dan malfungsi enzim nan dapat menimbulkan penyakit dan defleksi genetika.

Seperti kita ketahui, aktivitas enzim eksklusif bisa berlangsung secara maksimal dalam kondisi eksklusif juga. Lalu, apa saja nan mempengaruhi aktivitas enzim? Beriklut faktor-faktor nan bisa mempengaruhi aktivitas enzim atau kerja enzim.

Faktor pertama nan bisa mempengaruhi aktivitas enzim ialah suhu. Pada umumnya, enzim memiliki suhu optimal sama dengan suhu normal sel organisme tersebut. Biasanya, suhu optimal enzim pada hewan poikilotermik di daerah dingin lebih rendah dibandingkan enzim pada hewan homeotermik. Misalnya suhu optimal enzim pada manusia yaitu 37 Derajat Celcius dan katak suhu optimalnya ialah 25 Derajat Celcius.

Adanya kenaikan suhu optimal tersebut bisa menyebabkan peningkatan dan penurunan aktivitas enzim. Setiap kenaikan suhu 10 Derajat Celcius, maka kecepatan reaksinya menjadi dua kali lipat dengan batas suhu nan wajar sehingga mempengaruhi aktivitas enzim. Hal ini juga berlaku pada anzim dan aktivitas enzim. Panas nan dihasilkan sebab adanya kenaikan suhu mampu mempercepat reaksi dan menyebabkan kecepatan molekul meningkat. Hasilnya yaitu frekuensi serta daya tumbukan molekuler pun ikut meningkat sehingga mempengaruhi aktivitas enzim.

Kenaikan suhu dalam batas nan tak normal mengakibatkan terjadinya perubahan struktur enzim (denaturasi). Enzim nan talah mengalami perubahan struktur akan kehilangan kemampuan katalisnya dan secara tak langsung akan mempengaruhi aktivitas enzim itu sendiri. Biasanya enzim nan sudah rusak secara fisik tak bisa lagi diperbaiki. Inilah alasan mengapa enzim lebih baik dikonsumsi pada makanan nan telah dimasak, terutama daging dan telur daripada makanan nan mentah.

Pengawasan panas pada susu dan makanan dengan bahan susu nan lain, secara signifikan bisa mengurangi penyebaran penyakit, misalnya TBC. Saat keadaan suhu kurang dari suhu optimal, aktivitas enzim akan mengalami penurunan. Aktivitas enzim masih berlangsung pada suhu kurang dari nol dan aktivitas enzim hampir berhenti pada suhu 196 Derajat Celcius.

Semua enzim dan aktivitas enzim cukup peka terhadap perubahan derajat keasaman (pH). Aktivitas enzim menjadi terhenti jika diperlakukan pada asam basa nan bersifat kuat sekali. Pada umunya, aktivitas enzim efketif di kisaran pH lingkungan nan sempit.

Di luar zona pH maksimal tersebut, kenaikan maupun penurunan pH mengakibatkan aktivitas enzim menurun secara cepat. Contohnya, enzim pencerna pada lambung memiliki pH optimal 2 sehingga aktivitas enzim hanya mampu bekerja saat kondisi sangat asam. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim bisa termonitor sebab enzim terdiri atas protein. Jumlah muatan positif dan negatif nan ada dalam molekul protein dan bentuk dari permukaan protein sebagiannya ditentukan oleh pH.

Selain suhu dan keasaman, aktivitas enzim juga dipengaruhi oleh konsentrasi enzim, substrat, kofaktor, dan inhibator enzim. Semoga bermanfaat!